鍋爐課程設(shè)計(jì)-420th一次中間再熱煤粉鍋爐

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上目 錄一、前言-1二、設(shè)計(jì)資料-3三、鍋爐整體布置得確定-4四、煤的元素分析數(shù)據(jù)校核和煤種判斷-12五、燃燒產(chǎn)物和鍋爐熱平衡計(jì)算-13六、爐膛設(shè)計(jì)和熱力計(jì)算-15七、后屏過熱器結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算- 26八、對(duì)流過熱器設(shè)計(jì)和熱力計(jì)算-31九、高溫再熱器設(shè)計(jì)和熱力計(jì)算-35十、第一、二、三轉(zhuǎn)向室及低溫再熱器引出管的熱力計(jì)算-38十一、低溫再熱器熱力計(jì)算-44十二、旁路省煤器的熱力計(jì)算-47十三、減溫水校核-50十四、主省煤器設(shè)計(jì)和熱力計(jì)算-51十五、空氣預(yù)熱器熱力計(jì)算-53十六、熱力計(jì)算數(shù)據(jù)的修正和計(jì)算結(jié)果匯總-56十七、熱力計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)分析-58附加內(nèi)容-61參考文獻(xiàn)-614

2、20t/h一次中間再熱煤粉鍋爐前 言一、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求：主要內(nèi)容：1. 根據(jù)給定鍋爐的結(jié)構(gòu)布置與尺寸，計(jì)算該鍋爐燃用現(xiàn)在給定的煤種后的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)；2. 根據(jù)計(jì)算結(jié)果分析運(yùn)行中可能會(huì)出現(xiàn)的問題，并提出相應(yīng)的處理措施?；疽螅?. 所有計(jì)算均采用列表形式，各誤差應(yīng)符合熱力計(jì)算要求123，計(jì)算中必須采用國際單位。2. 對(duì)說明書與計(jì)算列表中各數(shù)據(jù)與公式應(yīng)注明其來源，例如：根據(jù)假設(shè)（并在何處進(jìn)行了檢驗(yàn)）；3. 根據(jù)給定的數(shù)據(jù)；根據(jù)參考資料x(Page:YY)選取等。4. 與本次熱力計(jì)算或與本變工況計(jì)算有關(guān)的結(jié)構(gòu)計(jì)算項(xiàng)目需列表計(jì)算，與本次熱力計(jì)算無關(guān)的5. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算可以不做也不用列表。6. 制

3、圖符合制圖規(guī)范，說明書條理清楚，并按要求裝訂成冊(cè)。7. 每人獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)，并進(jìn)行答辯。二、課程設(shè)計(jì)的目的課程設(shè)計(jì)是實(shí)踐性教學(xué)的主要環(huán)節(jié)之一，通過鍋爐課程設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到以下目的（1） 掌握設(shè)計(jì)計(jì)算的基本原理和方法，提高實(shí)際設(shè)計(jì)計(jì)算的能力（2） 加深領(lǐng)會(huì)計(jì)算的基本理論和深化所學(xué)的理論知識(shí)（3） 為下一步學(xué)習(xí)鍋爐運(yùn)行等專業(yè)知識(shí)提供理論基礎(chǔ)三、課程設(shè)計(jì)的概況鍋爐課程設(shè)計(jì)一般選題與鍋爐的熱力計(jì)算，就其計(jì)算范圍可分為局部熱力計(jì)算和整體熱力計(jì)算。局部熱力計(jì)算，多聯(lián)系生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)某一具體問題，如提高鍋爐出口蒸汽溫度，提高鍋爐的出力，計(jì)算爐膛出口溫度，防止鍋爐爐膛結(jié)渣等。這些問題的計(jì)算往往要求學(xué)生具有一定實(shí)際生產(chǎn)知

4、識(shí)，針對(duì)問題提出明確的結(jié)論及相應(yīng)合理建議。整體熱力計(jì)算，一般是校核整臺(tái)鍋爐各處的熱工參數(shù)和運(yùn)行指標(biāo)。這類選題的重點(diǎn)是檢查學(xué)生對(duì)計(jì)算原理和方法掌握的程度，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際計(jì)算的能力。同事，也要求學(xué)生在計(jì)算之后能進(jìn)行必要的理論分析和提出合理建議。 整體校核熱力計(jì)算的主要部分：1鍋爐輔助設(shè)計(jì)計(jì)算，這部分目的是為了后面的受熱面的熱力計(jì)算提供必要的基本計(jì)算據(jù)據(jù)或圖表。2受熱面熱力計(jì)算，其中包括熱力計(jì)算提供結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的各受熱面的結(jié)構(gòu)計(jì)算。3計(jì)算數(shù)據(jù)的分析，這部分內(nèi)容往往是鑒定設(shè)計(jì)質(zhì)量、考核學(xué)生專業(yè)知識(shí)水平的主要依據(jù)。二、設(shè)計(jì)資料：（一）、設(shè)計(jì)題目：420t/h一次中間再熱煤粉鍋爐（二）、原始資料1.鍋爐蒸發(fā)量

5、420t/h2.再熱蒸汽流量 350t/h3.給水溫度 2354.給水壓力 15.6MPa5.過熱蒸汽溫度 5406.過熱蒸汽壓力 13.7MPa7.再熱蒸汽(進(jìn))溫度 3308.再熱蒸汽(出)溫度 5409.再熱蒸汽(進(jìn))壓力 2.5MPa10.再熱蒸汽(出)壓力 2.3MPa注：以上壓力為表壓。11.周圍環(huán)境溫度2012.燃料特性Car（%）Har（%）Oar（%）Nar（%）Sar（%）Aar（%）War（%）Vdaf（%）Qar，net(kj/kg)DT()ST()FT()50.583.794.651.492.1722.6314.6928.1020400120012400129013.

6、制粉系統(tǒng) 中間儲(chǔ)倉式,熱風(fēng)送粉,筒式鋼球磨煤機(jī)14.汽包工作壓力 15.2MPa（表壓）提示數(shù)據(jù):排煙溫度假定值=117；熱空氣溫度假定值=320三 鍋爐整體布置得確定（一）、鍋爐整體的外型選形布置選擇形布置的理由如下： (1) 鍋爐排煙口在下方,送、引風(fēng)機(jī)及電除塵器等設(shè)備均可以布置在地面，鍋爐結(jié)構(gòu)和廠房較低，煙囪也可以建造在地面上； (2) 在對(duì)流豎井中,煙氣向下流動(dòng),便于清灰,具有自身除灰的能力； (3) 各受熱面易于布置成逆流方式,以加強(qiáng)對(duì)流換熱； (4) 汽機(jī)、鍋爐之間連接管道不長。（二）、受熱面的布置 在鍋爐爐膛內(nèi)側(cè)，全部布置膜式水冷壁受熱面，其他受熱面的布置主要考慮蒸汽參數(shù)、鍋爐容

7、量和燃料性質(zhì)的影響。 本鍋爐為超高壓鍋爐，汽化吸熱較小，加熱吸熱和過熱吸熱相應(yīng)較大。為使鍋爐爐膛出口排煙溫度降低至要求的數(shù)值，避免水平煙道內(nèi)的對(duì)流受熱面超溫和結(jié)焦，從而保護(hù)對(duì)流受熱面，除在水平煙道內(nèi)布置對(duì)流過熱熱器外，還在爐膛內(nèi)上方布置全輻射式的前屏過熱器，爐膛出口布置半輻射式的后屏過熱器。為減少前、后屏過熱器中的傳熱溫差，在爐頂及水平煙道的兩側(cè)墻，豎井煙道的兩側(cè)墻和后墻均布置包覆過熱器。為減少熱偏差，節(jié)約金屬材料量，再熱器采用二級(jí)再熱方式，其中高溫再熱器對(duì)流過熱器后的水平煙道，低溫再熱器布置在尾部煙井。為了再熱汽溫的調(diào)節(jié)，使負(fù)荷在100%75%之間變化時(shí)，再熱器出口汽溫保持不變，尾部煙井的上

8、部由隔墻省煤器分隔成兩個(gè)煙道，主煙道設(shè)置低溫再熱器，旁路煙道設(shè)置旁路省煤器，前、后隔墻省煤器采用膜式結(jié)構(gòu)，在旁路省煤器下方的45°管上裝有20塊煙氣擋板用于再熱汽溫的粗調(diào)。在煙氣調(diào)節(jié)擋板的下方煙井設(shè)置主省煤器。根據(jù)鍋爐的參數(shù)，省煤器出口工質(zhì)狀態(tài)選用非沸騰式的。熱風(fēng)溫度要求較高，采用兩臺(tái)6.7m受熱面旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，安裝于9米平臺(tái)上，屬爐外布置，其具有結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)約材料、維護(hù)方便的特點(diǎn)。在主省煤器的煙道轉(zhuǎn)彎處下部，設(shè)置落灰斗，在轉(zhuǎn)彎處離心力的作用下，顆粒較大的灰粒順落灰斗下降，有利于防止回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的堵灰，減輕除塵設(shè)備及引風(fēng)機(jī)的負(fù)荷。鍋爐整體布置如圖一所示。（三）、鍋爐汽水

9、系統(tǒng)按超高壓大容量鍋爐熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，該鍋爐汽水系統(tǒng)的流程設(shè)計(jì)如下：1 過熱蒸汽系統(tǒng)的流程汽包頂棚過熱器進(jìn)口集箱爐頂及尾包覆過熱器管系 懸吊管過熱器管系尾部包覆過熱器后集箱 尾部左右側(cè)包覆過熱器下后集箱 懸吊管過熱器出口集箱 尾部左右側(cè)包覆過熱器后上尾部左右側(cè)包覆過熱器管系（上升）集箱尾部左右側(cè)后包覆過熱器管系（下降） 尾部左右側(cè)包覆過熱器下前集箱水平煙道左右側(cè)前包覆過熱器管系（上升） 水平煙道左右側(cè)前上包覆過熱器集箱 前屏過熱器 后屏過熱器 對(duì)流過熱器進(jìn)口集箱 對(duì)流過熱器管系 對(duì)流過熱器出口集箱集汽汽箱 汽輪機(jī)高壓缸。2 水系統(tǒng)的流程給水 主省煤器進(jìn)口集箱 主省煤器管系 主省煤器出口集箱

10、前隔墻省煤器進(jìn)口集箱 前隔墻省煤器管系 隔墻省煤器出集箱后隔墻省煤器進(jìn)口集箱 后隔墻省煤器管系 墻省煤器出集箱 旁路省煤器進(jìn)口集箱 旁路省煤器管系旁路省煤器出口集箱 省煤器引水管 汽包 下降管水冷壁下聯(lián)箱 左右側(cè)墻水冷壁 水冷壁上聯(lián)箱 汽包 前后側(cè)墻水冷壁3 再熱蒸汽系統(tǒng)的流程汽輪機(jī) 低溫再熱器進(jìn)口集箱 低溫再熱器管系 低溫再熱器出口集箱 高溫再熱器進(jìn)口集箱 高溫再熱器管系 高溫再熱器出口集箱 再熱器集汽集箱 汽輪機(jī)中壓缸。（四）、鍋爐總體概況鍋爐為單汽包，自然循環(huán)煤粉爐，呈形布置，適應(yīng)露天。汽包中心標(biāo)高為42300mm，布置在爐前距水冷壁中心線2660mm處。采用4根419×36m

11、m大直徑下降管。爐膛由密封良好的60×6mm鰭片管膜式水冷壁組成，爐膛截面深×寬=8840×9600mm，寬深比為1.085，近似正方形。燃燒器呈四角大小雙切圓布置。爐膛上部出口處，沿爐膛寬度方向布置6片前屏過熱器，橫向節(jié)距為1350mm,其后布置14片后屏過熱器，橫向節(jié)距為630mm。高溫對(duì)流過熱器布置在后屏過熱器之后，位于折焰角的斜坡上，低溫過熱器由側(cè)墻包覆管、后墻包覆管以及爐頂包覆管組成。再熱器分高、低溫兩組，分別置于水平煙道以及尾部豎煙井。全部受熱面采用懸吊和支承相結(jié)合的方式。豎煙井深度7500mm，其上部由隔墻旁路省煤器管分隔成兩個(gè)煙道，主煙道和旁路煙道

12、，相應(yīng)設(shè)置低溫再熱器和旁路省煤器。低溫再熱器受熱面載荷通過懸吊管由爐頂鋼架承重，受熱面向下膨脹。省煤器由旁路省煤器、隔墻省煤器和置于豎煙井下部的主省煤器三部分組成。旁路省煤器以及隔墻省煤器為懸吊式，主省煤器則由三根鋼架支承，擱置在水泥構(gòu)架梁上。兩臺(tái)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器直接安置在9m運(yùn)轉(zhuǎn)層上，由水平煙道連接，置于尾部豎煙井的后側(cè)。鍋爐煙井周圍有管子包裹，采用重力載荷小、厚度薄的敷管爐墻，除尾部空氣預(yù)熱器、煙風(fēng)道、灰斗及主省煤器外，鍋爐的全部受熱面載荷均懸吊在爐頂鋼梁上，受熱面均作向下自由膨脹，爐頂鋼架通過K1、K2、K3、K4混凝土構(gòu)架把負(fù)荷傳遞到鍋爐基礎(chǔ)上。鍋爐氣溫調(diào)節(jié)，主蒸汽采用一、二級(jí)噴水減溫

13、，再熱蒸汽采用煙氣擋板，作升溫調(diào)節(jié)，擋板布置在旁路省煤器下方的傾斜45°管上。此外，在高溫再熱器進(jìn)口處設(shè)有事故噴水裝置，作為不得已時(shí)的降溫調(diào)節(jié)措施。當(dāng)鍋爐負(fù)荷在75%100%內(nèi)運(yùn)行時(shí)，上述的調(diào)溫裝置可以維持過熱蒸汽、再熱蒸汽出口溫度在額定值。另外，在低溫再熱器出口還設(shè)有微量噴水調(diào)節(jié)，以配合煙氣擋板的調(diào)溫。本鍋爐按固態(tài)除渣設(shè)計(jì)，采用帶有粗破碎機(jī)的刮板式機(jī)械除渣裝置。水冷系統(tǒng)爐膛四周水冷壁管全部采用ø60×6mm的鰭片管制成密閉的膜式水冷壁。水冷系統(tǒng)主要是由大直徑下降管、分配集箱及其支管、水冷壁上升管、汽水引出管、上下集箱、汽包組成循環(huán)回路。爐水由汽包經(jīng)4根ø

14、;419×36mm大直徑下降管及其下端的分配集箱，以及44根分配支管均勻地進(jìn)入14只下集箱，然后分14個(gè)循環(huán)回路上升，經(jīng)上集箱和46根汽水引出管進(jìn)入汽包;在汽包中汽水混合物經(jīng)內(nèi)部裝置分離清洗，干凈蒸汽被引入到過熱器中，分離下來的水和省煤器來的給水混合一起，再進(jìn)入大直徑下降管，進(jìn)行周而復(fù)始的循環(huán)。整個(gè)水冷壁管，以及敷設(shè)其上的爐墻，均通過上集箱上的吊桿，懸吊在爐頂鋼架上，受熱面作向下自由膨脹。水冷壁上設(shè)有人孔、看火孔、吹灰孔、打焦孔、防爆門孔、點(diǎn)火孔、測(cè)量孔等。后墻水冷壁上部由分叉管分為兩路，一路折向爐膛，行成折焰角，另一路垂直上升，起懸吊管作用。為使兩路水量的合理分配，以保證均能安全可

15、靠地工作，在垂直懸吊的集箱管孔處設(shè)置了帶有短管的Ø10mm節(jié)流孔，伸出集箱底部的短管，從而可以防止因污物進(jìn)入節(jié)流孔而引起的阻塞。燃燒時(shí)為了防止由于爐膛負(fù)壓波動(dòng)所引起的水冷壁及爐墻薄壁結(jié)構(gòu)振動(dòng)而造成的損壞，在水冷壁外面布置了由工字鋼組成的剛性梁，剛性梁在上下方向和水冷壁一起膨脹，沿剛性梁長度方向，在結(jié)構(gòu)上保證可以自由膨脹，剛性梁直接支承于爐膛水冷壁以及左右側(cè)包覆和后包覆管上。燃燒器燃燒器為正四角大小切圓布置，假想小切圓ø200mm、大切圓ø800mm，一次風(fēng)噴口分3層布置，帶負(fù)荷共12個(gè)一次風(fēng)噴口。燃燒器的一、二、三次風(fēng)噴口的布置，自上至下為（三）（二）(二)（一）

16、（二）（一）（一）（二），一次風(fēng)噴口分為上下兩組分隔，以提高一次風(fēng)氣流的剛性。為了適應(yīng)煤種變化和調(diào)整燃燒工況，煤粉噴燃器各噴嘴出口截面做成可調(diào)節(jié)的。為了調(diào)整燃燒工況和控制爐膛出口煙溫，可根據(jù)燃料特性或運(yùn)行人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來擺動(dòng)噴嘴傾角，當(dāng)一個(gè)噴嘴在水平位置時(shí)，相鄰噴嘴只能擺動(dòng)10°左右，若所有噴嘴一起同向擺動(dòng)時(shí)可擺動(dòng)約±20°。整個(gè)燃燒器通過連體焊于水冷壁管上，與水冷壁管一起膨脹。點(diǎn)火輕油槍采用機(jī)械壓力霧化方式。該燃燒器之重油槍也采用機(jī)械壓力霧化方式，最大燃油量按鍋爐額定蒸發(fā)量的40%計(jì)算，裝于中、下二次風(fēng)噴口內(nèi)，共8只油槍。過熱器采用輻射、半輻射和對(duì)流形式。蒸汽在

17、過熱器中的流程為在汽包中經(jīng)分離后的干凈蒸汽，經(jīng)爐頂及尾部包覆過熱器，繼而進(jìn)入低再懸吊管過熱器及尾部煙道左右側(cè)包覆管過熱器，再經(jīng)水平煙道左右側(cè)包覆管過熱器，依次進(jìn)入前屏過熱器、一級(jí)噴水減溫器、后屏過熱器、二級(jí)噴水減溫器，最后進(jìn)入高溫對(duì)流過熱器，匯集到出口集箱。過熱蒸汽由出口集箱兩端引入到汽輪機(jī)高壓缸。前屏過熱器共6片，為全輻射過熱器，后屏過熱器共14屏，為半輻射過熱器，高溫對(duì)流過熱器共104片，作順流布置。在后屏過熱器前后布置有一、二級(jí)噴水減溫器，其中一級(jí)噴水減溫主要用于保護(hù)后屏過熱器，而二級(jí)噴水減溫則為調(diào)節(jié)主蒸汽出口溫度，使之維持額定蒸汽參數(shù)。再熱器再熱器分高溫?zé)崞骱偷蜏卦贌崞鲀刹糠?。高溫再?/p>

18、器布置在對(duì)流過熱器之后的水平煙道中，低溫再熱器和旁路省煤器做并聯(lián)布置放在尾部豎井中。低溫再熱器管系共104片、為5排管，按煙氣流向作逆流順列布置，整個(gè)低溫再熱器管系重力由懸吊管過熱器承載，作向下自由膨脹。高溫再熱器管系也為104片、5排管，作順流順列布置。在低溫再熱器進(jìn)入管道上設(shè)有事故噴水裝置，為緊急事故時(shí)作降溫調(diào)節(jié)用。再熱蒸汽溫度控制以煙氣旁路擋板作為主要調(diào)節(jié)手段，而高、低溫兩段再熱器之間的噴水裝置作為細(xì)調(diào)，由于再熱蒸汽噴水調(diào)節(jié)要降低機(jī)組的熱效率，所以應(yīng)盡量少用。省煤器省煤器由主省煤器、隔墻省煤器和旁路省煤器三部分組成。給水由爐前三通管進(jìn)入后，分左右兩側(cè)引至主省煤器進(jìn)口集箱的二端，主省煤器管

19、系為2排蛇形管圈，順列逆流布置，保持較低煙速，以改善磨損，便于檢修。主省煤器出來的工質(zhì)，由出口集箱左右二端ø108×10mm的連接管引出，連接管共12根，每端6根，并進(jìn)入旁路煙道的前、后隔墻管，工質(zhì)并聯(lián)向上流動(dòng)，到爐頂匯集進(jìn)入隔墻省煤器出口集箱。前、后隔墻采用寬鰭片管，前隔墻寬鰭片管外敷設(shè)爐墻，作為尾部豎煙井的前墻；后隔墻寬鰭片管作為旁路煙道的分割墻，管外不再敷設(shè)爐墻。由隔墻省煤器出口集箱二端引出工質(zhì)，經(jīng)爐外ø219×26mm的管道下降至旁路省煤器進(jìn)口集箱。旁路省煤器系為2排蛇形管圈，順列逆流布置。旁路省煤器在出口端的彎管傾斜45º，以組成煙道

20、擋板的框架；旁路省煤器延伸至斜煙道包覆管，接旁路省煤器出口集箱。斜煙道部位的包覆管省煤器管為敷管爐墻，節(jié)距由旁路省煤器的90mm變?yōu)?5mm。最后經(jīng)旁路省煤器出來的工質(zhì)由12根ø108×10mm的后墻引出管引入汽包，作為給水?；剞D(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器本鍋爐選用2臺(tái)ø6200mm的回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，采用垂直軸受熱面回轉(zhuǎn)的形式?；剞D(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器主要特征性數(shù)據(jù)如下：轉(zhuǎn)子內(nèi)徑為ø6200mm；轉(zhuǎn)子高度為2260mm；受熱面高度為1860mm，其中熱端為1500mm，冷端為360mm；受熱面積為18500m2；預(yù)熱器轉(zhuǎn)速為1.53r/mim；預(yù)熱器漏風(fēng)系數(shù)為0.20。冷端

21、受熱面采用“抽屜式”結(jié)構(gòu)，便于大修時(shí)更換。腐蝕和積灰是目前預(yù)熱器存在的一個(gè)主要問題，它直接影響到預(yù)熱器傳熱元件的使用效果和壽命，因此還考慮了吹灰和沖洗裝置的設(shè)計(jì)。鍋爐構(gòu)架及平臺(tái)布置鍋爐構(gòu)架采用爐頂鋼結(jié)構(gòu)大梁和水泥柱的混合結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)可以減小鋼材耗量和節(jié)約工程投資。鍋爐寬度方向采用400t/h鍋爐的標(biāo)準(zhǔn)柱距為16000mm，爐前柱K1和K2之間柱距為4500mm,K2和K3之間為10800mm，K3和K4之間為11700mm，K4和K5之間為8000mm，自K1至K5柱均系單排柱列布置。為了保證單排柱的穩(wěn)定性，在鍋爐的寬度及深度方向每隔一定高度布置有聯(lián)系橫梁，組成空間多層建筑結(jié)構(gòu)。K1、K2、

22、K3、K4柱子頂部各置有一根大板梁（主梁），該梁和水泥柱頂之間采用鉸接支座。為保證鍋爐各受熱面的自由膨脹，所有吊桿及吊架上部均采用球面墊圈支承。為了提高梁的穩(wěn)定性，在梁容易失去穩(wěn)定的區(qū)域設(shè)置有加強(qiáng)筋。另外將主梁、次梁和小梁布置成縱橫交錯(cuò)相連的梁格，從而保證了梁的穩(wěn)定性。鍋爐按露天布置，鍋爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮了風(fēng)雪載荷和地震烈度的要求。為了保證鍋爐爐墻、膜式水冷壁、包覆管等高溫受壓件免受因鍋爐燃燒而產(chǎn)生的負(fù)壓波動(dòng)所引起的水冷壁振動(dòng)而造成的損壞，設(shè)計(jì)中采用了剛性梁加固。鍋爐平臺(tái)采用爐頂鋼懸吊及水泥柱預(yù)埋托架相結(jié)合的支承方式。步道平臺(tái)一般采用寬度為850mm，經(jīng)常需操作檢修處平臺(tái)適當(dāng)加寬到15002000

23、mm。為了防止工具零件下落，保證安全起見，采用花紋鋼板制成。對(duì)于花紋鋼板制成的平臺(tái)（包括剛性梁等），在可能易積水的地方應(yīng)根據(jù)需要由現(xiàn)場(chǎng)鉆泄水孔。扶梯寬度一般為800mm（個(gè)別地方為600mm），扶梯的傾斜角度為50º，所有平臺(tái)、扶梯周圍均設(shè)置有安全欄桿，欄桿下部加裝有高度為100mm的護(hù)板，以防工具和雜物外墜。爐墻密封該鍋爐爐膛部分為全焊膜式水冷壁結(jié)構(gòu)，因而保證了爐墻的嚴(yán)密性，煙氣不會(huì)直接沖刷爐墻使?fàn)t墻的內(nèi)壁溫度接近于水冷壁的溫度，因此爐墻可采用輕質(zhì)巖棉板的保溫材料，外面涂上20mm厚的抹面材料。該鍋爐爐墻外壁溫度均小于50ºC。為滿足鍋爐露天布置的需要，在爐墻外裝置金屬護(hù)

24、板。負(fù)壓鍋爐爐頂密封設(shè)計(jì)過去一般僅考慮爐墻本身的嚴(yán)密性，但運(yùn)行多年來發(fā)現(xiàn)電廠的燃煤鍋爐普遍存在著爐頂漏煙灰現(xiàn)象，這不僅增加了鍋爐熱損失和對(duì)周圍環(huán)境的污染，而且爐頂罩殼內(nèi)的溫度升高，大量吊桿處于高溫條件下工作而影響了其使用壽命。為了加強(qiáng)爐頂密封，本鍋爐的爐頂密封采用了微正壓結(jié)構(gòu)，并用金屬板進(jìn)行二次密封。同時(shí)在爐頂管與水冷壁管及側(cè)包覆管接觸處用密封墊塊密封使其成為一個(gè)平面，并在穿過爐頂?shù)乃泄芟堤幉捎媒饘偈嵝伟迕芊?，爐頂管開孔處和兩側(cè)采用密封鋼板作為一次密封。爐頂除采用二次密封外，尚有爐頂罩殼、爐頂蓋板等，以此保護(hù)爐墻，防止露天風(fēng)雪的侵入。爐頂蓋板中部分采用拉網(wǎng)板，以加強(qiáng)罩殼內(nèi)通風(fēng)降低吊桿溫度。運(yùn)

25、行工況與氣溫調(diào)節(jié)鍋爐運(yùn)行與氣溫調(diào)節(jié)有密切關(guān)系，運(yùn)行工況的變動(dòng)會(huì)影響到氣溫的調(diào)節(jié)。該鍋爐的氣溫調(diào)節(jié)是按定壓運(yùn)行設(shè)計(jì)的。在負(fù)荷為75%時(shí)煙道擋板的位置從開到關(guān)，煙氣旁通量由28%降到30%，因而75%負(fù)荷時(shí)再熱氣溫仍能保持額定值。由于噴水減溫器的水源為鍋爐給水，而噴水和蒸汽直接混合，因而要求電廠運(yùn)行時(shí)嚴(yán)格保證鍋爐給水品質(zhì)，否則將會(huì)使出口蒸汽品質(zhì)惡化。再熱器的旁路保護(hù)為了滿足啟動(dòng)、停機(jī)的要求，以及維護(hù)鍋爐最小的穩(wěn)定出力和低負(fù)荷時(shí)對(duì)再熱器運(yùn)行足夠的冷卻，必須對(duì)再熱器進(jìn)行足夠的冷卻，必須對(duì)再熱器進(jìn)行旁路保護(hù)，本機(jī)組采用了二級(jí)旁路保護(hù)系統(tǒng)。第一級(jí)旁路是過熱蒸汽不經(jīng)過高壓缸而經(jīng)過減溫減壓裝置直接進(jìn)入再熱器。

26、第二級(jí)旁路是再熱蒸汽不經(jīng)過中、低壓缸而經(jīng)過減溫減壓裝置直接進(jìn)入凝汽器。當(dāng)鍋爐出口壓力由于某種原因而超過設(shè)計(jì)允許值時(shí)，為使主安全閥盡量不動(dòng)作，以免安全閥因頻繁起跳而引起泄漏，此時(shí)一級(jí)旁路就自動(dòng)打開，流經(jīng)部分蒸汽以降低氣壓，待鍋爐出口壓力恢復(fù)正常后，一級(jí)旁路就自動(dòng)進(jìn)行關(guān)閉。當(dāng)汽輪機(jī)甩負(fù)荷時(shí)，過熱蒸汽經(jīng)過一級(jí)、二級(jí)旁路，流經(jīng)再熱器至凝汽器，從而達(dá)到保護(hù)再熱器并回收冷凝水的目的，提高了電廠的經(jīng)濟(jì)性，而且可以使過熱蒸汽和再熱蒸汽的安全閥不動(dòng)作。四 煤的元素分析數(shù)據(jù)校核和煤種判斷煤的各元素成分之和為100%的校核Car+Oar+Sar+Har+Nar+Mar+Aar=100%元素分析數(shù)據(jù)校核一、 干燥無灰

27、基元素成分與收到基元素成分之間的換算因子為：Kdaf=100/(100-Mar-Aar)=1.60 則干燥無灰基元素成分應(yīng)為（%）Cdaf=Kdaf Car=80.70 Hdaf=Kdaf Har=6.05Odaf=Kdaf Oar=7.42 Ndaf=Kdaf Nar=2.38Sdaf=Kdaf Sar=3.46二、干燥基灰分的計(jì)算Ad=Aar100/(100-Mar)=26.53%三、 干燥無灰基低位發(fā)熱量（實(shí)驗(yàn)值）的計(jì)算Qdaf,net=(Qar,net+25Mar)Kdaf=33132.18kJ/kg 四、干燥無灰基低位發(fā)熱量（門杰列夫公式計(jì)算值）的計(jì)算Qdaf,net=339Cdaf

28、+1030Hdaf-109(Odaf-Sdaf)=33152.52kJ/kgQdaf,net- Qdaf,net=20.34 kJ/kg 誤差為0.0614%因?yàn)?0.34kJ/kg<800 kJ/kg(Ad>25%),所以元素成分是正確的。煤種判別由燃料特性得知40%>Vdaf=28.10%>20%, Qar,net=20400kJ/kg>18840 kJ/kg，所以屬煙煤。折算成分的計(jì)算Azs,ar=4190Aar/ Qar,net(%)=4190×22.63/20400=4.65%Mzs,ar=4190Mar/ Qar,net(%)=4190

29、15;14.69/20400=3.02%Szs,ar=4190Sar/ Qar,net(%)=4190×2.17/20400=0.4457%因此Azs,ar>4%,屬高灰分煤。五 燃燒產(chǎn)物和鍋爐熱平衡計(jì)算（一）燃燒產(chǎn)物的計(jì)算表1 理論空氣量和理論煙氣容積的計(jì)算序號(hào)名 稱符號(hào)單位計(jì)算公式結(jié) 果1理論空氣量V0Nm3/kg0.0889(Cy+0.375Sy)+0.265Hy-0.0333Oy5.422RO2容積VRO2Nm3/kg0.01866(Cy+0.375Sy)0.9590 3N2理論容積VN02Nm3/kg0.79V0+0.008Ny4.29 4H2O理論容積V0H2ONm

30、3/kg0.111Hy+0.0124My+0.0161V00.69015理論煙氣容積V0yNm3/kgVro2+VN20+VH2O05.94根據(jù)該鍋爐的燃料屬于煙煤，可選爐膛出口過量空氣系數(shù)a”=1.2，依次選取各受熱煙道的漏風(fēng)系數(shù)，列出空氣平衡表2.受熱面名過量 稱空氣系數(shù)爐膛，后屏過熱器 （l,hp）對(duì)流過熱器（dlgr）高溫再熱器（gzr）低溫再熱器，旁路省煤器（dzr,psm）主省煤器（sm）空氣預(yù)熱器（k y）進(jìn)口a1.201251.281.311.34漏風(fēng)aal=0.05 ahp=00.050.030.030.030.20出口a”1.201.251.281.311.341.54根據(jù)

31、上述計(jì)算，選取爐渣份額后計(jì)算得灰飛份額為0.9，計(jì)算上表得到煙氣特性表如下表3項(xiàng)目名稱符號(hào)單位l,hpdlgrgzrdzrpsmsmky煙道進(jìn)口過量空氣系數(shù)a1.2000 1.2000 1.2500 1.2800 1.3100 1.3400 煙道出口過量空氣系數(shù)a1.2000 1.2500 1.2800 1.3100 1.3400 1.5400 煙道平均過量空氣系數(shù)apj1.2000 1.2250 1.2650 1.2950 1.3250 1.4400 過?？諝饬縑Nm/kg1.0837 1.2191 1.4359 1.5984 1.7610 2.3841 水蒸汽容積VH2ONm/kg0.70

32、75 0.7097 0.7132 0.7158 0.7184 0.7285 煙氣總?cè)莘eVyNm/kg7.0427 7.1803 7.4005 7.5657 7.7309 8.3640 RO2煙氣容積份額rRO20.1362 0.1336 0.1296 0.1268 0.1240 0.1147 H2O占煙氣容積份額rH2O0.1005 0.0988 0.0964 0.0946 0.0929 0.0871 三原子氣體和H2O占煙氣容積總份額rn0.2366 0.2324 0.2260 0.2214 0.2170 0.2018 煙氣質(zhì)量Gykg/kg9.2654 9.4423 9.7254 9.93

33、77 10.1500 10.9638 飛灰無因次濃度hkg/kg0.0264 0.0264 0.0265 0.0265 0.0266 0.0268 表4 焓溫表（后面附表所示）（二）熱平衡及燃料消耗量的計(jì)算表5 熱平衡及燃料消耗量的計(jì)算序號(hào)名稱符號(hào)單位計(jì)算公式或公式來源數(shù)值1燃料帶入熱量kj/kgQydw20400 2排煙溫度c假定118.00 3排煙焓kj/kg查焓溫表1454.82 4冷空氣溫度c給定20.00 5理論冷空氣焓kj/kg查焓溫表3142.926機(jī)械不完全燃燒熱損失%取用2.0000 7化學(xué)不完全燃燒熱損失%取用0.0000 8排煙熱損失%5.93 9散熱損失%查參考資料1圖

34、2-150.3500 10灰渣物理熱損失%忽略0.0000 11保熱系數(shù)%1-q5/1000.9965 12鍋爐總熱損失%8.28 13鍋爐熱效率%100-q91.72 14過熱蒸汽焓kj/kg查蒸汽特性表P=13.82MP,T=540C343415給水焓kj/kg查蒸汽特性表P=15.68MP,T=235C1016.13 16過熱蒸汽流量kg/h已知 17再熱蒸汽出口焓kj/kg查蒸汽特性表P=2.48 MP, T=540C3551.40 18再熱蒸汽進(jìn)口焓kj/kg查蒸汽特性表P=2.6MP,T=330C3078.30 19再熱蒸汽流量kg/h已知 20再熱蒸汽焓增量hzrkj/kg473

35、.10 21鍋爐有效利用熱kg/hDgr×(h"gr- hgs)+Dzr×().0022實(shí)際燃料消耗量kg/hQgl /(×Qr)63124.25 23計(jì)算燃料消耗量kg/h61861.77 六 爐膛設(shè)計(jì)和熱力計(jì)算（一）爐膛結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（帶前屏過熱器）表6 爐膛結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（帶前屏過熱器）爐膛尺寸的確定序號(hào)名 稱符 號(hào)單 位計(jì)算公式或數(shù)據(jù)來源數(shù)值1爐膛容積熱強(qiáng)度w/m3按表2-11選取159×1032爐膛容積m3= 2278.003爐膛截面熱強(qiáng)度w/m2按表2-12選取4.268×1064爐膛截面積m2BQydw/(3.6qF)84.865爐

36、膛截面寬深比/按/=11.2選取1.0866爐膛寬度m選取 值使/=11.29.607爐膛深度m/8.848冷灰斗傾角按500選取5009冷灰斗出口尺寸m按0.61.4選取1.2010冷灰斗容積m3按圖3-5 A4 部分結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算151.4211折焰角長度m按/3選取2.5012折焰角上傾角按=200450選取45013折焰角下傾角按=200300選取30014前屏管徑及壁厚d* mm取用38×4.515前屏管內(nèi)工質(zhì)質(zhì)量流速wKg/(m2.s)按表2-21選取1000.0016前屏管子總流通面積m2 (假定減溫水量=11×103Kg/h)0.113617前屏每根管子面積m

37、2/4(為內(nèi)徑)66.02×10-518前屏總管子數(shù)根172.0019前屏橫向管距mm按=5501500選取1350.0020前屏片數(shù)片按=6.4選取6.0021前屏單片管子數(shù)根按=28 選取28.0022前屏縱向節(jié)距mm按 =1.11.25選取42.0023前屏最小彎曲半徑Rmm按 =(1.52.5) 選取75.0024前屏深度mm2418.0025前屏與前墻之間距離mm選取1240.0026前后屏之間距離mm選取780.0027爐膛出口煙氣流速m/s選取6.0028爐膛出口煙氣溫度按表2-20選取1100.0029爐膛出口通流面積m2102.4030爐膛出口高度m10.7031前

38、屏高度m按選定10.0032水平煙道煙氣流速m/s選取10.0033水平煙道高度m按= 5.92 選取6.5034折焰角高度m按= 0.7 選取0.800035爐頂容積m3按圖3-5 部分結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算531.8436爐膛主體高度m18.26（二）水冷壁1前后墻水冷壁回路個(gè)數(shù)個(gè)9.8/2.5=3.92(按每個(gè)回路加熱寬度2.5m選取)4.002左右側(cè)墻水冷壁回路個(gè)數(shù)個(gè)8.97/2.5=3.59(按每個(gè)回路加熱寬度2.5m選取)3.003管徑及壁厚d×mm按表2-13選取60×64管子節(jié)距mm按s/d=1.31.35選取80.505前后墻管子根數(shù)根按(a/s)+1=123.5選

39、取120.006左右側(cè)墻管子根數(shù)根按(b/s)+1=113.1選取104.00為了保證后墻水冷壁在折焰角處的剛度，便于后墻水冷壁的懸吊，其中有38根水冷壁用分叉管，即有38根上升管在折焰角處呈三叉管結(jié)構(gòu)，考慮到流動(dòng)阻力的影響在38根上升叉管上方裝有直徑為10 的節(jié)流孔，使有足夠的汽水混合物流過折焰角處的上升管，以免燒壞。（二）燃燒器的設(shè)計(jì)本鍋爐燃燒器根據(jù)Vdaf的大小應(yīng)選擇四角切圓布置的直流燃燒器，因?yàn)槭菬熋?，所以為均等配風(fēng)，采用雙切圓的燃燒方式，這樣有利于加強(qiáng)爐內(nèi)氣流擾動(dòng)，使燃料在爐內(nèi)停留的時(shí)間更長。燃燒器結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算列于下表表7 燃燒器結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算序號(hào)名稱符號(hào)單位計(jì)算公式數(shù)據(jù)來源數(shù)值1一次

40、風(fēng)速m/s按表2-16選取27.002二次風(fēng)速m/s按表2-16選取50.003三次風(fēng)速m/s按表2-16選取50.004一次風(fēng)率按表2-15選取25.005三次風(fēng)率由制粉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算確定的磨煤廢氣份額20.006二次風(fēng)率55.007一次風(fēng)溫由制粉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算確定200.008二次風(fēng)溫310.009三次風(fēng)溫由制粉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算確定70.0010燃燒器數(shù)量個(gè)四角布置4.0011一次風(fēng)口面積 (單只)m20.153012二次風(fēng)口面積 (單只)m20.168013三次風(fēng)口面積 (單只)m20.144014燃燒器假想切圓直徑mm按表2-17選取800.0015燃燒器矩形對(duì)角線長度mm13050.0

41、016特性比值初步選定12.0017特性比值由式(2-7)確定40.2018燃燒器噴口寬度mm=330結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)定為 =420420.0019一次風(fēng)噴口寬度mm364.00二次風(fēng)噴口寬度mm400.00三次風(fēng)噴口寬度mm343.0020燃燒器高度mm按、的要求畫出燃燒器噴口結(jié)構(gòu)尺寸圖，得，核算=13.26 接近原選定值，不必重算。5652.0021最下一排燃燒器的下邊緣距冷灰斗上沿的距離m按l=(45)選取1.7022條件火炬長度m按圖2-29示意的計(jì)算20.52>14（三）爐膛和前屏過熱器結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算根據(jù)爐膛和前屏過熱器的結(jié)構(gòu)尺寸（圖和圖），計(jì)算爐膛和前屏過熱器結(jié)構(gòu)尺寸數(shù)據(jù)，列于表8和

42、表9中。表8 爐膛結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算序號(hào)名稱符號(hào)單位計(jì)算公式數(shù)據(jù)來源數(shù)值1側(cè)面積根據(jù)圖3-5 4.438×9.244.40根據(jù)圖3-5 0.5×(6.47+8.97)×1.44311.00根據(jù)圖3-5 8.97×17.993161.40根據(jù)圖3-5 0.5×(5+8.97)×2.36615.80+232.602前墻面積根據(jù)圖3-5335.803后墻面積根據(jù)圖3-5255.604爐膛出口煙囪面積根據(jù)圖3-5114.205爐頂包覆面積根據(jù)圖3-542.666前屏面積根據(jù)圖3-5 2×6×2.418×9.2290.9

43、07燃燒器面積根據(jù)圖4×1.2×6 (燃燒器布置的總寬度和總高度分別為1.2m和6m)28.808前后側(cè)墻水冷壁角系數(shù)按膜式水冷壁選取1.009爐頂角系數(shù)I(a)4,0.970010前屏角系數(shù)查附錄三圖I(a)5, 0.990011爐膛出口煙囪處角系數(shù)選取1.0012整個(gè)爐膛的平均角系數(shù)0.997013前屏區(qū)的側(cè)墻面積根據(jù)圖3-5 2×9.2×2.41848.4814前屏區(qū)的爐頂面積根據(jù)圖3-5 2.418×9.823.2715前屏區(qū)的爐墻面積+71.7516爐膛自由容積的水冷壁面積1113.017爐膛容積a223318前屏占據(jù)容積根據(jù)圖3-5

44、 2.418×9.2×9.8232.7019爐膛的自由容積2000.320前屏區(qū)與爐膛的水平分割面積根據(jù)圖3-5 2.418×9.823.2721前屏區(qū)與爐膛的垂直分割面積根據(jù)圖3-5 9.2×9.8×2192.0022自由容積的輻射層有效厚度6.4723前屏間容積的輻射層有效厚度1.4524爐膛的輻射層有效厚度6.64625燃燒器中心線的高度根據(jù)圖3-56.80226爐膛高度根據(jù)圖3-526.77627燃燒器相對(duì)高度0.250028火焰中心相對(duì)高度,按附錄表查得等于00.2500表9 前屏過熱器結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算序號(hào)名稱符號(hào)單位計(jì)算公式數(shù)據(jù)來源數(shù)值

45、1管徑及壁厚由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知38×4.52單片管子根數(shù)根由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知28.003前屏片數(shù)片由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知6.004蒸汽流通截面積（為管子內(nèi)徑）011105蒸汽質(zhì)量流速1024.006前屏蒸汽平均比容查蒸汽特性表，=14.55Pa,t=3720.01407蒸汽流速14.348前屏輻射受熱面積287.99（四）爐膛熱力計(jì)算（帶前屏過熱器）爐膛熱力計(jì)算（帶前屏過熱器）結(jié)果列于表10中。表10 爐膛熱力計(jì)算（帶前屏過熱器）序號(hào)名稱符號(hào)單位計(jì)算公式和數(shù)據(jù)來源數(shù)值1熱空氣溫度c給定3202理論熱空氣焓kj/kg查焓溫表2332.653爐膛漏風(fēng)系數(shù)由空氣平衡表知0.05004 制粉系統(tǒng)漏風(fēng)系數(shù) 選用0.

46、06005冷空氣溫度c給定206理論冷空氣焓kj/kg查焓溫表142.927空其預(yù)熱器出口過量空氣系數(shù)1.098空氣帶入爐內(nèi)熱量kj/kg×（+）×2558.3191Kg燃料帶入爐內(nèi)熱量kj/kg22958.3110理論燃燒溫度c根據(jù)Ql查焓溫表1937.3111爐膛出口煙溫c假定1110.0012爐膛出口煙焓kj/kg查焓溫表12412.9613煙氣的平均熱容量kj/(kg.c)(-)/( -)12.7514水蒸氣的容積份額查煙氣特性表0.100515三原子氣體容積份額查煙氣特性表0.236616三原子氣體分壓力Mpa (p爐膛壓力,p=0.098MPa)0.023217與的乘積m.Mpa0.154118三原子氣體輻射減弱系數(shù)1/(m.Mpa)3.2119灰粒子輻射減弱系數(shù)1/(m.Mpa)81.4520焦炭粒子輻射減弱系數(shù)1/(m.Mpa)取用10.0021無因次量選取0.500022無因次量選取0.100023半發(fā)光火焰輻射減弱系數(shù)1/(m